PCB平面三电极空气火花隙开关导通特性试验研究

针对平面三电极空气火花隙开关的稳定性、响应时间等动态性能问题,设计了阴极与阳极间隙为1.6,1.8,2.0,2.2,2.4 mm的5种PCB平面三电极空气火花隙开关,分别对开关的最小击穿电压、导通性能的变化规律和放电寿命进行了试验研究。试验结果表明:PCB平面三电极空气火花隙开关的最小击穿电压随着导通次数、阴极与阳极间隙的增加而增大;在高压电容器充电电压、触发端的脉冲电压一致的条件下,相同参数开关的响应时间随着导通次数的增加而增大;在其他条件不变的情况下,开关阴极与阳极间隙越大,开关的放电寿命越长。

基于PCB平面线圈的电动球阀手动扳手检测电路设计

该文提出了新的基于PCB(printed circuit board)平面线圈的电动球阀手动扳手检测方案,计算了不同线宽、间距、匝数等参数PCB线圈的总电感量、串联电阻等参数,并制作了双层PCB平面线圈,设计了电容三点式LC振荡电路、幅度检波电路。测试结果表明,手动扳手插入后,LC振荡波形的幅度有明显的减小,其电压峰峰值由2.24 V减小到1.28 V,检波电路输出电平幅度由0.64 V增大到2.76 V,能够满足实际测量的要求。

采用PCB平面型空心线圈的电子式电流互感器性能分析

分析了印制电路板(printed circuit board,PCB)平面型空心线圈的结构与原理,对PCB电子式电流互感器的频率特性、稳态特性及暂态特性进行了仿真分析与试验研究,提出了数字式电流互感器的结构。结果表明:PCB电子式电流互感器测量范围大、工作频带宽、暂态响应快、稳态性能好且具有良好的线性度,适合小电流(100A以下)测量。

印制板(PCB)平面变压器设计及应用进展

与传统变压器相比,平面变压器具有体积小、集成度高、一致性好等优点,因此有望在平面化、小型化电子器件中得到广泛应用。印制板式(PCB)平面变压器在平面变压器中占据着举足轻重的地位。通过其相关方面的介绍,讨论了PCB平面变压器的结构和优势,分析了材料和器件设计的关系以及它的发展前景。

基于PCB的新型感应式电能传输系统

设计了一种新型的基于PCB技术的感应式电能传输系统。它将感应式电能传输技术和平面变压器技术相结合,除了具有一般感应式电能传输系统无接触、无磨损、可靠性高、安全性好的特点,还有着体积小、能量密度大、损耗小,散热面积大、电流通过性好等诸多优点。

基于滤波器应用的PCB平面电感的电磁辐射研究

为了研究PCB(printedcircuitboard)平面电感的电磁辐射问题,基于天线理论把平面电感线圈中的每一圈看作一个环形天线,估算了其远场辐射功率,说明其电磁辐射非常小,可以忽略不计.平面电感的近场耦合问题通过一个无源带通滤波电路加以讨论.逐点测出电路中某一个电感附近的辐射强度,并用MATLAB绘出三维辐射强度图,说明平面电感的近场辐射只发生在电感周围很近的区域,与线路中的导线相比对电路其他部分没有太大影响.

平面变压器任意并联PCB线圈损耗建模及设计软件开发

平面变压器并联PCB线圈的载流能力须通过建立线圈损耗模型及开发的相应软件,才能得到有效提高。基于涡流场场控方程与回路电压平衡原理,建立了任意并联长形和环形PCB线圈涡流损耗解析模型。根据线性系统叠加原理,进一步提出适用于任意连接方式的线圈损耗模型显式化处理方法及系统化编程算法,开发出具有友好人机界面的线圈损耗设计与分析软件。实验验证了损耗模型和算法是正确的。而系统化和实验相结合的方法验证开发的软件也是正确的,为设计高性能的并联PCB提供了强有力工具。

开关电源高频功率平面变压器串并混联PCB线圈交流损耗模型

并联PCB线圈为高频大电流高功率密度开关电源平面变压器重要线圈结构之一,但其载流能力与线圈的设计、变化多端的连接方式以及工作条件等诸多因素有很大关系,必须通过建立线圈损耗模型才能够进行深入系统分析,并得到较优化的设计结果。基于由并联PCB线圈导体层所构成回路的电压平衡原理,结合涡流场场控方程建立了具有串并混联的长形与环形并联PCB线圈交流损耗解析模型。实验验证了交流损耗模型的正确性,并具有足够高的工程精度。

开关电源高频平面变压器并联PCB线圈交流损耗建模及分析

并联PCB线圈可很好克服厚导体交流损耗大的不足,提高高频平面变压器的载流能力,但由于并联PCB线圈并联层间特有的环流效应,线圈设计变得十分复杂。通过建立并联PCB线圈交流损耗模型,对并联层间环流的产生机理及影响因素进行了深入分析。结果表明,电流频率、原副边线圈交叉换位与组内线圈交错、PCB厚度以及绝缘层厚度等对环流/线圈交流损耗均有很大影响。分析结果和系统化实现的模型为设计提供了方法和指导。实验验证了损耗模型的正确性。

一种测量小电流的PCB平面型Rogowski线圈

提出了一种用于小电流测量的印制电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器,给出了其结构和工作原理,推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:额定100A的小电流测量准确度达到了0.2级,具有较强的抗电磁干扰能力和抗直流能力,适合作为电子式电能表和继电保护专用电流变换器,也可用于抗直流领域的小电流测量。这对于开发新型电流互感器具有积极的意义。

PCB平面谐振电感的损耗分析和优化设计

针对微波功率模块(MPM)集成电源绕线式谐振电感过热、高度高、效率低等问题,提出一种基于平面PCB绕组的谐振电感。依据电感的损耗分析模型,利用有限元仿真软件Maxwell对其进行绕组损耗分析,利用积分方程法对磁芯涡流损耗进行分析,通过Ansys仿真软件对其进行热仿真,设计出一款发热少、高度低、高效率的PCB平面谐振电感。

PCB平面宽带加载天线的矩量法分析

基于PCB平面结构宽带天线,通过推导满足天线边界条件的电流积分方程,利用矩量法对PCB宽带加载天线进行了计算分析,在对计算结果分析的基础上,初步制作了单极和双极PCB加载天线。通过测试过程中对不同的L/R/C和不同加载位置对天线的驻波特性和效率的分析,最终制作出了电压驻波比小于3的带宽可达80%以上、效率适中的天线。计算结果和测试结果表明了计算方法和设计过程的正确性。

PCB平面电感的损耗分析

PCB平面电感广泛应用于开关电源中,但其损耗及发热问题对电源性能影响很大。利用Maxwell 3D软件研究了气隙及绕组的位置对PCB平面电感损耗的影响。首先,对平面电感进行了损耗分析,建立平面电感的三维模型;然后,利用Maxwell 3D软件研究了气隙及绕组位置对绕组损耗的影响;最后,利用ANSYS Icepak软件对PCB平面电感进行了热仿真验证。仿真结果表明:当绕组距气隙较近时,EE型磁芯的绕组损耗小于EI型磁芯的绕组损耗;当绕组距气隙的距离较远时,EE型磁芯与EI型磁芯的绕组损耗几乎一致;三个磁芯柱上垫气隙的方式相比中柱磨气隙的方式,绕组损耗明显更小。

基于小波矩量法的平面螺旋电感的电磁辐射研究

平面电感实现了电感器件的小型化和片式化.当工作频率达到射频或微波段时,应考虑平面电感线圈的辐射和散射对其周围电路的影响.本文采用小波矩量法研究了PCB(printed circuit board)平面螺旋电感的电磁辐射特性.采用区间小波作为矩量法中的基函数和检验函数,计算了电感中的电流分布,给出了辐射方向图.与传统矩量法相比,小波矩量法可以使系数矩阵稀疏化,从而节省了计算机资源和计算时间.

印制板平面变压器及其设计方法

介绍印制板平面变压器的结构、特点及应用范围,推导出在满足一定温升条件下最小磁心结构常数的计算公式,在此基础上给出该变压器的设计方法,通过实例证实该方法的实用性,并给出结论。

自适应磁耦合谐振无线电能传输系统研究

研究了基于距离检测的自适应磁耦合谐振无线电能传输系统。首先采用耦合模理论分析磁耦合谐振无线电能传输系统的传输特性。随后运用ADS仿真软件和负载牵引技术设计制作E类功率放大器。然后利用PCB印制平面螺旋电感构造高品质因数、高集成度谐振体。针对频率分裂现象,采用超声波传感器进行传输距离检测,基于专家控制算法提出频率自适应调节方案以提高传输效率。最后采用FPGA处理器和直接数字频率合成技术实现动态频率调节。实验结果表明在频率分裂距离内,相对于固定频率,提出方案明显提高了传输效率。

开关电源中的平面变压器技术与应用

对开关电源中的平面变压器技术进行了较全面的综述。介绍了平面变压器的结构特点,分析了平面变压器的优势与不足之处,总结了平面变压器的分类,并指出了平面变压器的设计方法,最后对平面变压器技术进行了展望。

CLTLC多谐振变换器的磁集成方法

基于印制电路板(PCB)绕组及平面变压器技术,提出一种仅包含单一磁件的磁集成设计方案,可有效解决多谐振变换器中磁性元件数量过多的问题,并将其成功应用到CLTLC多谐振变换器中。该变换器的所有磁性元件,包括两个谐振电感和两个高频变压器,都可集成到EIE型磁心结构中。为实现变压器励磁电感和漏感的解耦控制,利用矩阵变压器思想和绕组不均匀分布设计,在磁心的中柱引入一定气隙,可得到一种新型E型磁心结构。另外,基于该结构,建立变压器的磁阻模型,从数学角度对所提磁集成方案进行论证。同时,给出最终的磁集成设计方案。最后,建立一台额定功率为1kW的CLTLC多谐振变换器样机,并进行了相关实验。实验结果验证了所提磁集成设计方案的可行性和有效性,变换器的最大效率可达96.45%。

中子发生器离子源高压电源设计

采用DC-DC变换器级联倍压整流器的两级升压模式得到2 kV高压直流,再利用斩波电路得到高压脉冲,按照这个原理设计了中子发生器离子源高压电源。深入研究了其中的一些关键技术:在DC-DC变换器中实现了软开关,消除硬开关损耗大、噪声大和频率低的缺陷;在DC-DC变换器中实现了高频高压下的PCB平面变压器,减小了变压器的损耗、噪声和体积。测试表明,这些技术提高了电源性能。

植入式神经电刺激器的螺旋电感设计

针对植入式神经电刺激器的经皮能量传输对电感线圈小型化、集成化的要求,介绍了一种在PROTEL99SE中设计印制板无芯平面圆形螺旋电感的方法,并对该电感的电气特性参数作了计算与实际测量。结果证明其电感量理论计算值与实测值具有很好的一致性。